石英石和石英砂是重要的工業礦物原料,廣泛應用于玻璃、鑄造、陶瓷及耐火材料、冶金、建筑、化工、塑料、橡膠、磨料等工業領域。其主要用途列于表1。
表1 石英石和石英砂的主要用途
玻璃 |
平板玻璃、浮法玻璃、玻璃制品(玻璃罐、玻璃瓶、玻璃管等)、光學玻璃、玻璃纖維、玻璃儀器、導電玻璃、玻璃布及防射線特種玻璃等的主要原料 |
陶瓷及耐火材料 |
瓷器的胚料和釉料,窯爐用高硅磚、普通硅磚以及碳化硅等的原料 |
冶金 |
硅金屬、硅鐵合金和硅鋁合金等的原料或添加劑、熔劑 |
建筑 |
混凝土、膠凝材料、筑路材料、人造大理石、水泥物理性能檢驗材料(即水泥標準砂)等 |
化工 |
硅化合物和水玻璃等的原料,硫酸塔的填充物,無定型二氧化硅微粉 |
機械 |
鑄造型砂的主要原料,研磨材料(噴砂、硬研磨紙、砂紙、砂布等) |
電子 |
高純度金屬硅、通訊用光纖等 |
橡膠、塑料 |
填料(可提高耐磨性) |
涂料 |
填料(可提高涂料的耐候性) |
石英石的一般工業要求見表2。中國平板玻璃和器皿玻璃的技術指標要求見表3。鑄造型砂的技術指標要求分別列于表4和表5。
表2 石英石的一般工業要求
用途及品級 |
SiO2,% |
Al2O3,% |
Fe2O3,% |
CaO,% |
P2O5,% |
耐火度,°C |
硅
磚 |
特級 |
>98 |
<0.5 |
<0.5 |
<0.5 |
- |
1750 |
I 級 |
>97.5 |
<1.0 |
<1.0 |
<0.5 |
- |
1730 |
II 級 |
>96 |
<1.5 |
<1.5 |
<1.0 |
- |
1710 |
硅
鐵 |
I 級 |
>97.5 |
<1.0 |
- |
<0.3 |
<0.02 |
|
II 級 |
>96 |
<1.5 |
- |
<1.50 |
<0.03 |
|
熔 劑 |
>90~95 |
<2~5 |
<1~3 |
<3 |
- |
|
硅 鋁 |
>98.5 |
<0.5 |
- |
|
- |
|
結晶硅 |
>98.99 |
<0.5 |
<0.5 |
<0.5 |
<0.03 |
|
石英玻璃 |
>99.95 |
極微 |
極微 |
極微 |
極微 |
|
電
瓷 |
I 級 |
>99.5 |
<0.2 |
<0.01 |
<0.1 |
|
|
II 級 |
>98.5 |
<1.0 |
<0.05 |
<0.1 |
|
|
日用陶瓷 |
>98.5 |
<0.5 |
|
|
|
|
表3 中國平板玻璃和器皿玻璃的一般技術指標要求
礦石品級 |
主要化學成分要求,% |
備注 |
SiO2 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
TiO2 |
Cr2O3 |
平板
玻璃 |
I |
>99 |
<0.5 |
<0.05 |
<0.5 |
<0.5 |
特種玻璃 |
II |
>98 |
<1.0 |
<0.1 |
工業技術玻璃 |
III |
>96 |
<2.0 |
<0.2 |
一般平板玻璃 |
器皿
玻璃 |
I |
>99 |
<1.0 |
<0.05 |
|
|
玻璃器皿等 |
II |
>98 |
<2.0 |
<0.1 |
|
|
一般器皿玻璃 |
III |
>90 |
<4.0 |
<0.35 |
|
|
瓶罐玻璃 |
表4 鑄造型砂工業要求
原砂類型 |
等級符號 |
含泥率, % |
SiO2, % |
K2O+Na2O,% |
CaO+MgO,% |
Fe2O3 ,% |
石英砂 |
1S
2S
3S
4S |
≤2
≤2
≤2
≤2 |
≥97
≥96
≥94
≥90 |
≤0.5
≤1.5
≤2.0
— |
≤1.0
≤1.5
≤2.0
— |
≤0.75
≤1.0
1.5
— |
石英—長石砂 |
1SC
2SC |
≤2
≤2 |
≥85
≥85 |
—
— |
|
|
表5 鑄造型砂粒度指標要求
名稱 |
特粗砂 |
粗粒砂 |
中粒砂 |
細粒砂 |
特細砂 |
粒級序號 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
粒度,mm |
3.36~1.68 |
1.68~0.84 |
0.84~0.50 |
0.84~0.42 |
0.59~0.297 |
0.42~0.21 |
0.297~0.149 |
0.21~0.105 |
0.149~0.075 |
0.105~0.053 |
0.075~0.053 |
其它用途石英砂的質量要求如下:
(1)過濾砂
外觀為石英質,不含鐵份,質硬,粒度和密度均一。SiO2含量>98,密度2.55~2.65g/cm3,燒失量≤0.7%,磨減量≤3.0%,鹽酸可溶率≤3.5%,粒徑0.3~2.0mm。
(2)水泥標準砂
檢查各類水泥質量、配比混凝土標準砂粒度0.25~0.65mm。
(3)壓裂砂
用于油井加壓和精密鑄造,質量要求為:SiO2>98%,Al2O3<0.94%,Fe2O3<0.24%,CaO<0.26%,粒度0.5~0.8mm。
(4)磨料砂
砂粒磨圓度好,無棱角,粒度0.8~1.5mm,SiO2>98%,Al2O3<0.72%,Fe2O3<0.18%。
(5)噴砂
化學工業清除銹,往往采用噴砂處理。要求SiO2>99.6%,Al2O3<0.18%,Fe2O3<0.02%,粒度50~70目,粒形為球形,莫氏硬7。
(6)陶瓷釉用石英砂
SiO2>98.5%,Al2O3<0.05%,粒度:—200目占98%。
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